题目内容

某亚硫酸钠因长期存放已部分变质,某同学设计如下实验来确定其纯度:
第一步,称取样品Ag,
第二步,将样品溶解,该步用到的仪器主要有______.
第三步,在溶液中加入过量的用盐酸酸化的BaCl2溶液,BaCl2溶液要用盐酸酸化的原因是______;
BaCl2溶液要加过量的原因是______;
第四步,过滤和洗涤沉淀.判断沉淀是否洗净的方法是______
第五步,烘干沉淀并计算.称量烘干后的沉淀为Bg,则亚硫酸钠的纯度计算式为______.
某亚硫酸钠因长期存放已部分变质,所以样品中的成分为亚硫酸钠和硫酸钠,测定亚硫酸钠样品的纯度,是利用测定亚硫酸钠变质生成的硫酸钠和钡离子结合生成硫酸钡沉淀的质量分析计算;
第一步,称量样品的质量Ag,需要天平称量;
第二步,样品溶解需要在烧杯中加水溶解,用玻璃棒不断搅拌加快溶解,需要的玻璃仪器为烧杯,玻璃棒;
第三步,在溶液中加入过量的用盐酸酸化的BaCl2溶液,盐酸可以和亚硫酸根离子反应,避免生成亚硫酸钡沉淀干扰实验测定;氯化钡过量是为了更好的沉淀硫酸根离子;
第四步,过滤洗涤得到的硫酸钡沉淀,洗涤干净的方法是依据沉淀表面可能附着有的氯化钡,设计实验检验氯离子存在或钡离子的存在,实验设计为:在最后洗涤过滤出的滤液中滴加硫酸盐溶液(或稀硫酸或硝酸银溶液),无沉淀生成,表明沉淀已洗净;
第五步,依据沉淀质量计算物质的量,
硫酸钠的质量=
Bg
233g/mol
×142g/mol,则亚硫酸钠的质量=Ag-
Bg
233g/mol
×142g/mol,得到样品中所含亚硫酸钠的质量分数=
Ag-
Bg
233g/mol
×142g/mol
Ag
×100%=(1-
142B
233A
)×100%;
故答案为:烧杯、玻棒,防止生成亚硫酸钡沉淀,使硫酸根沉淀完全,在最后洗涤过滤出的滤液中滴加硫酸盐溶液(或稀硫酸或硝酸银溶液),无沉淀生成,表明沉淀已洗净;(1-
142B
233A
)×100%.
练习册系列答案
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一化学研究性学习小组对某工厂生产印刷电路板后所得废液进行探究(生产原理:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+).请按要求完成下列探究报告.
[探究目的]
从废液中回收铜,并重新得到FeCl3溶液.
[资料获悉]
①3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O
②有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:
Fe3+:2.7~3.7Cu2+:5.2~6.4Fe2+:7.6~9.6
[探究思路]
(1)先确定废液的组成及各金属离子的浓度;
(2)选择合适试剂回收铜,并重新得到FeCl3溶液.
[实验探究]
取几滴废液于试管中加水稀释后,滴加KSCN溶液出现血红色,可知废液中除含有Fe2+、Cu2+外,还含有Fe3+.
甲同学取10mL废液,向其中加入足量的AgNO3溶液,得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥,称重8.61g.乙同学另取10mL废液,加入某试剂将pH调至4.0,使其中Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,而Fe2+、Cu2+仍留在废液中,沉淀经过滤、洗涤、灼烧,冷却后称重得0.32g.
通过计算可知废液中c(Fe3+)=______mol/L,c(Fe2+)=______mol/L,c(Cu2+)=______mol/L.
[交流讨论]
如何回收1L废液中含有的铜,并重新得到FeC13溶液?
丙同学认为应该先向废液中加入wg铁粉[w=c(Cu2+)×1L×56g/mol],使之充分反应置换出铜,过滤,得金属铜.再向滤液中加入适量的稀硝酸,将Fe2+全部氧化为Fe3+,并进行尾气处理,即可达实验目的.有些同学认为丙同学的方案不可行,请你评价丙同学的方案有哪些不妥之处?(不一定填满)
(1)______(2)______(3)______
该小组同学根据讨论得到的合理方案进行操作,最终达到了预期目的.(方案内容略)
[拓展延伸]
请画出1L废液中加入铁粉的物质的量与废液中铜离子的物质的量的关系曲线,并利用图象计算,当铜离子的物质的量减少一半时,加入铁粉的质量是______g.
(20分)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3?5H2O,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程。

烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)  (I)
2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)                (II)
S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)                  (III)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若                                            ,则整个装置气密性良好。装置D的作用是  
                                        。装置E中为          溶液。
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为             。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择          。
a.蒸馏水                     b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液            d.饱和NaHCO3溶液
实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是           。已知反应(III)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是              。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有                  。
a.烧杯    b.蒸发皿      c.试管      d.锥形瓶
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3?5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论:
                                                                            。
已知Na2S2O3?5H2O遇酸易分解:S2O32?+2H+=S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液

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